El principio de la selección natural. Charles Darwin

darwinNacido en Shrewsbury (Inglaterra) en 1809, Charles Darwin parecía destinado a ser médico como su padre, pero ya desde la infancia se interesó por los insectos y las ciencias naturales. En el año 1831 fue reclutado como naturalista de una expedición científica alrededor del mundo a bordo del HMS Beagle.

Tras el viaje se convirtió en foco de atención del mundo de la ciencia y se hizo célebre por sus cualidades de observador, experimentador y escritor de talento. Escribió sobre la formación de los arrecifes de coral y sobre los invertebrados marinos, especialmente los percebes, que estudió durante casi diez años, así como sobre la fecundación de las orquídeas, las plantas insectívoras, el movimiento de las plantas y la variación en animales y plantas domesticados. Finalmente abordó el origen del ser humano.

El principio de la selección natural

  • Disciplina: Biología
  • Antes:
  • 1794 Erasmus Darwin (abuelo de Charles) expone en Zoonomia su concepto de la evolución.
  • 1809 Lamarck propone un tipo de evolución mediante la herencia de caracteres adquiridos.
  • Después:
  • 1937 Theodosius Dobzhansky aporta pruebas experimentales de la base genética de la evolución.
  • 1942 Ernst Mayr define la especie como un conjunto de poblaciones que se reproducen únicamente entre ellas.
  • 1972 Niles Eldredge y Stephen Jay Gould proponen que la evolución se produce mediante cambios bruscos seguidos de periodos de estabilidad relativa.

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El naturalista británico Charles Darwin no fue el primer científico en sugerir que las plantas, los animales y restantes organismos no son fijos e inmutables. Antes que él, otros habían propuesto que las especies cambian, o evolucionan, con el tiempo. El mérito de Darwin consistió en demostrar que la evolución reposa en un principio al que denominó selección natural y que dio a conocer en su libro El origen de las especies por medio de la selección natural, o la preservación de las razas favorecidas en la lucha por la vida, publicado en Londres en 1859. El propio Darwin describió su obra como una «larga argumentación».

La confesión de un asesinato

En un primer momento, El origen de las especies chocó con la oposición académica y popular porque dejaba de lado la doctrina religiosa que afirmaba que las especies eran inmutables y concebidas por Dios. Sin embargo, la teoría propuesta por Darwin fue cambiando de modo gradual la manera de entender el mundo natural por los científicos. En la actualidad constituye la base de la biología moderna y explica de un modo tan sencillo como convincente las formas de vida pasadas y presentes.

Durante las décadas que dedicó a escribir su obra, Darwin era plenamente consciente de la posibilidad de que la calificaran de blasfema. Quince años antes de publicarla, confió a su amigo el botánico Joseph Hooker que su teoría no precisaba a Dios ni la inmutabilidad de las especies:

«Estoy casi convencido (muy en contra de mi opinión inicial) de que las especies no son (esto es como confesar un asesinato) inmutables»

Al abordar la evolución, al igual que el resto de sus obras, Darwin se mostró cauteloso y prudente, avanzando por etapas y acumulando una cantidad ingente de pruebas. A lo largo de casi treinta años, integró sus amplios conocimientos sobre fósiles, geología, plantas, animales y cría selectiva estableciendo conexiones con la demografía, la economía y muchos otros ámbitos. La teoría de la evolución por selección natural resultante se considera uno de los mayores avances científicos de la historia.

El papel de Dios

A principios del siglo XIX, los fósiles eran objeto de polémica. Algunos los consideraban rocas cuya forma se debía a causas naturales, sin relación con los seres vivos; para otros eran obra del Creador, que había querido poner a prueba la fe de los creyentes, o restos de organismos que aún vivían en algún lugar del mundo, ya que Dios había creado a los seres vivos perfectos.

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El estudio de los fósiles llevó a Georges Cuvier a concluir que algunas especies habían desaparecido, pero atribuyó su extinción a una serie de catástrofes, no a un cambio progresivo.

En 1796, el naturalista francés Georges Cuvier reconoció que algunos fósiles, como los de mamuts o megaterios, eran restos de animales que se habían extinguido. Para reconciliar esta idea con sus creencias religiosas recurrió a relatos bíblicos de catástrofes como el Diluvio universal. Cada catástrofe habría eliminado especies enteras, y luego Dios habría repoblado la Tierra con especies nuevas, que permanecían inmutables hasta el siguiente cataclismo. Esta teoría, conocida como catastrofismo, se difundió rápidamente tras la publicación del Discurso preliminar de Cuvier en 1813.

Sin embargo, en la época en que escribía Cuvier ya circulaban ideas sobre la evolución. El librepensador Erasmus Darwin, abuelo de Charles, propuso una primera teoría personal. Las ideas de Jean-Baptiste Lamarck, profesor de zoología en el Museo de Historia Natural de Francia, fueron más influyentes. En su obra Filosofía zoológica de 1809, Lamarck articuló la que se considera primera teoría razonada de la evolución, según la cual los seres vivos han evolucionado desde las formas más simples en etapas de complejidad creciente. En respuesta a los retos del medio natural, los rasgos físicos individuales cambiaban en función del uso o el desuso: «El uso más frecuente y sostenido de un órgano lo refuerza, desarrolla y agranda gradualmente […] mientras que el desuso permanente lo debilita y deteriora imperceptiblemente […] hasta que finalmente desaparece». La mayor capacidad del órgano se transmitía a la prole, un fenómeno que más adelante se conocería como herencia de los caracteres adquiridos.

Aunque su teoría fue ampliamente ignorada, Darwin elogió a Lamarck por haber abierto la posibilidad de que los cambios no se debieran a lo que él denominaba despectivamente «intervención milagrosa».

Las aventuras del Beagle

Darwin dispuso de tiempo sobrado para reflexionar sobre la inmutabilidad de las especies durante su viaje alrededor del mundo en el barco de investigación HMS Beagle entre 1831 y 1836, al mando del capitán Robert FitzRoy. Como científico de la expedición, Darwin estaba encargado de recoger fósiles y especímenes de plantas y animales, y enviarlos a Gran Bretaña desde cada puerto de escala.

El periplo abrió los ojos del joven Darwin a la increíble diversidad de la vida. En el año 1835 describió y recogió un grupo de pequeños pájaros en las islas Galápagos, un archipiélago situado en el Pacífico a 900 km al oeste de Ecuador. Creyó que pertenecían a nueve especies, seis de ellas de pinzones.

Después de regresar a Inglaterra, Darwin organizó su ingente cantidad de datos y coordinó un informe en varios volúmenes redactado por varias personas, Zoología del viaje del HMS Beagle. En el volumen dedicado a las aves, el célebre ornitólogo John Gould declaró que, en realidad, los especímenes de Darwin correspondían a 13 especies y que todos eran pinzones, aunque con picos de distintas formas, cada uno adaptado a una dieta diferente.

En su relato titulado El viaje del Beagle, Darwin escribió:

«Al considerar tal gradación y diversidad de estructura en un grupito de pájaros tan íntimamente relacionados podría creerse que, en virtud de una pobreza original de pájaros en este archipiélago, una sola especie se había modificado para llegar a fines diferentes»

Esta fue una de las primeras formulaciones públicas claras de sus ideas acerca de la evolución.

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Los pinzones de las Galápagos han desarrollado picos diferentes, adaptados a dietas específicas

Comparación de especies

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Esta tortuga gigante solo se encuentra en las islas Galápagos, donde se han desarrollado subespecies únicas en cada isla. Darwin recogió aquí pruebas para su teoría de la evolución

Los denominados pinzones de Darwin no fueron los únicos que impulsaron sus investigaciones sobre la evolución. De hecho, fue madurando sus ideas durante todo el viaje a bordo del Beagle y especialmente durante su visita a las islas Galápagos. Le fascinaron las grandes tortugas que vio allí y las sutiles variaciones de la forma de sus caparazones de una isla a otra. También quedó impresionado por las especies de sinsontes, que además de ser distintas en cada isla, compartían similitudes no solo entre ellas, sino también con especies que vivían en el continente sudamericano.

Darwin sugirió que los distintos sinsontes podían haber evolucionado a partir de un antepasado común que había logrado migrar de algún modo desde el continente. Luego, cada grupo había evolucionado para adaptarse al entorno y a los alimentos disponibles en cada isla. La observación de tortugas gigantes, zorros de las Malvinas y otras especies reforzó sus primeras conclusiones. Sin embargo, Darwin temía las consecuencias de esas ideas blasfemas: «Estos hechos minarían la estabilidad de las especies».

Otras piezas del rompecabezas

En 1831, navegando hacia América del Sur, Darwin había leído el primer volumen de la obra Principios de geología de Charles Lyell. Frente al catastrofismo y la teoría de formación de fósiles de Cuvier, Lyell defendía las ideas de renovación geológica de la teoría de James Hutton conocida como uniformismo. La Tierra estaba en un proceso continuo de formación y transformación que abarcaba periodos de tiempo inmensos, por medio de mecanismos como la erosión marina y fenómenos volcánicos idénticos a los actuales. No había necesidad de intervenciones divinas catastróficas.

[La] selección natural […] obra solamente mediante la conservación de las modificaciones útiles. Charles DarwinEstas ideas cambiaron la manera en que Darwin interpretaba las formaciones del relieve, las rocas y los fósiles que encontraba, a los que veía «a través de los ojos de Lyell». Sin embargo, durante su estancia en América del Sur recibió el segundo volumen de Principios de geología, en el que Lyell rechazaba la evolución gradual de plantas y animales, inclusive la teoría de Lamarck, y explicaba la diversidad y la distribución de las especies mediante el concepto de «centros de creación». Aunque admiraba a Lyell como geólogo, Darwin tuvo que rechazar este concepto a medida que acumulaba pruebas de la evolución.

En 1838 encontró otra pieza del rompecabezas en el Ensayo sobre el principio de la población de Thomas Malthus, publicado 40 años antes. Este afirmaba que las poblaciones humanas pueden crecer de manera exponencial y duplicarse cada generación de 25 años; sin embargo, como la producción de alimentos no puede aumentar al mismo ritmo, el resultado es la lucha por la supervivencia. Estas ideas se convirtieron en una de las principales fuentes de inspiración de la teoría evolucionista de Darwin.

Años de tranquilidad

Gracias al interés que suscitaban los especímenes que enviaba a Inglaterra, Darwin ya era célebre antes del regreso del Beagle. Una vez de vuelta, la publicación de los informes y relatos de su viaje incrementó aún más su fama. Sin embargo, su salud se fue deteriorando, y poco a poco se retiró de la vida pública.

En 1842 se instaló en la apacible Down House, en Kent, donde siguió acumulando pruebas de su teoría. Científicos de todo el mundo le enviaban muestras y datos. Además de la domesticación de animales y plantas, estudió el papel de la cría selectiva, o selección artificial, especialmente en palomas. En 1855 empezó a criar variedades de Columba livia, o paloma bravía, a las que dedica mucho espacio en los dos primeros capítulos de El origen de las especies.

Mediante su investigación con palomas, Darwin empezó a comprender el alcance y la importancia de la variación entre individuos. Para él, las diferencias no se debían a factores medioambientales sino a la reproducción, y la variación se heredaba de algún modo de los padres. Añadió las ideas de Malthus y las aplicó al mundo natural.

Mucho después, Darwin recordó en su autobiografía su reacción al leer a Malthus por primera vez, en 1838:

«[…] estando bien preparado para apreciar la lucha por la existencia […] se me ocurrió de repente que, en esas circunstancias, las variaciones favorables tenderían a conservarse y las desfavorables a ser destruidas. El resultado sería la formación de especies nuevas […] Por fin tenía una teoría sobre la que trabajar».

En 1856, Darwin el criador de palomas pudo llegar a la conclusión de que era la naturaleza, no el hombre, quien hacía la selección. Por ello la llamó «selección natural» por oposición a la cría selectiva, o «selección artificial».

Vuelta al primer plano

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Alfred Russel Wallace, al igual que Charles Darwin, desarrolló su teoría de la evolución tras un amplio trabajo de campo, primero en la cuenca amazónica y luego en el archipiélago malayo

El 18 de junio de 1858, Darwin recibió un breve ensayo de un joven naturalista británico llamado Alfred Russell Wallace que describía sus ideas sobre la evolución y pedía a Darwin su opinión. Este quedó estupefacto al constatar que coincidían casi exactamente con aquellas sobre las que él llevaba trabajando más de veinte años.

Preocupado por perder la prioridad, Darwin consultó a Charles Lyell, y ambos acordaron presentar de manera conjunta los textos de Darwin y Wallace en la Linnaean Society de Londres el 1 de julio de 1858, sin que ninguno de los autores acudiera en persona. La respuesta del público fue cortés, y nadie protestó ni les acusó de blasfemia. Animado, Darwin acabó su libro y lo publicó el 24 de noviembre de 1859. Los ejemplares se agotaron el primer día.

La teoría de Darwin

Creo que he descubierto (¡qué presunción!) el sencillo medio por el que las especies se adaptan exquisitamente a distintos fines. Charles DarwinDarwin afirma que las especies no son inmutables. Cambian, o evolucionan, y el principal motor del cambio es la selección natural. El proceso evolutivo se basa en dos principios. El primero es que nacen más individuos de los que pueden sobrevivir al enfrentarse a las dificultades que plantean el clima, la disponibilidad de alimentos, la competencia, los depredadores y las enfermedades: esto lleva a la lucha por la existencia. El segundo es que se producen variaciones, a veces ínfimas, pero reales, entre los descendientes de la misma especie. Para que exista evolución, estas variaciones deben cumplir dos condiciones. En primer lugar deben favorecer de algún modo la supervivencia y la procreación, es decir, deben contribuir al éxito reproductivo, y después deben heredarse, o transmitirse a los descendientes para conferirles la misma ventaja evolutiva.

Darwin describe la evolución como un proceso lento y gradual. Cuando una población se adapta a un nuevo entorno, se convierte en una especie nueva, distinta de sus antepasados. Mientras, los antepasados pueden mantenerse igual, o evolucionar en respuesta a los cambios de su propio entorno, o bien salir perdiendo en la lucha por la supervivencia y acabar extinguiéndose.

Repercusiones

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Esta caricatura que ridiculiza a Darwin data de 1871, año en que publicó su teoría de la evolución aplicada al ser humano, algo que había evitado en sus obras anteriores

Ante la rigurosa exposición de esta teoría, apoyada por evidencias y argumentos sólidos, la mayoría de los científicos aceptó pronto el concepto de «supervivencia del más apto» de Darwin. En su libro, Darwin se guardó de mencionar a los seres humanos en relación con la evolución, salvo en una frase: «La luz se hará sobre el origen del hombre y su historia». No obstante, la Iglesia protestó, y la idea sobreentendida de que los seres humanos habían evolucionado a partir de otros animales fue blanco de burlas.

Fiel a su costumbre, Darwin continuó inmerso en sus estudios en Down House. A medida que crecía la controversia, numerosos científicos salieron en su defensa. El biólogo Thomas Henry Huxley, defensor acérrimo de su teoría (y de que el hombre descendía del mono), se dio a sí mismo el apodo de «perro guardián de Darwin».

Con todo, el mecanismo de la herencia (cómo y por qué algunos rasgos se heredan y otros no) seguía siendo un misterio. Casualmente, en la época en que Charles Darwin publicó su libro, un monje llamado Gregor Mendel experimentaba con plantas de guisante en Brno (actual República Checa). Su trabajo sobre los caracteres heredados, publicado en 1865, constituye la base de la genética, pero la ciencia convencional lo ignoró hasta el siglo XX, cuando nuevos descubrimientos arrojaron luz sobre el mecanismo de la herencia. El principio de la selección natural propuesta por Darwin continúa siendo clave para entender el proceso.

El texto y las imágenes de esta entrada son un fragmento de: “El libro de la ciencia”

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